5 Tipps, wie Digitalisierung die Planung von Rechenzentren verbessern kann

3D-Technologie und Virtual Reality können die Planung von Rechenzentren wesentlich erleichtern. [...]

Andreas Hajek ist führender Experte für IT-Infrastruktur bei der Rittal GmbH. (c) Rittal GmbH
Andreas Hajek ist führender Experte für IT-Infrastruktur bei der Rittal GmbH. (c) Rittal GmbH

Industrie 4.0 und IIoT stellen neue Herausforderungen an die IT-Infrastruktur. Die zu verarbeitenden Datenmengen werden immer größer, was zu gesteigerter betrieblicher Effizienz, schnelleren Produktionsprozessen und auch zu Kosteneinsparungen für viele produzierende Unternehmen führt. Gleichzeitig wird aber die Speicherung und -verarbeitung großer Datenmengen immer komplexer. Moderne IT-Planer stehen dabei vor wichtigen Entscheidungen: „Wie soll ein Rechenzentrum räumlich geplant sein, damit es den Anforderungen der Verarbeitung immer größerer Datenmengen entspricht?“ oder „Wie erreiche ich eine energieeffiziente Klimatisierungs- bzw. Kühlungslösung? sind zwei wesentliche Fragen, die jedoch rechtzeitig gelöst werden müssen. Digitalisierungslösungen wie Virtual Reality oder 3D-Technologie können mittlerweile helfen, diesen Herausforderungen bereits im Vorfeld zu begegnen. Folgende fünf Tipps von Andreas Hajek, Experte für IT-Infrastruktur bei der Rittal GmbH, zeigen, warum sich der Einsatz digitaler Technologie bei der Planung von Rechenzentren jedenfalls lohnt.

Rechenzentren (auch) individuell planen

Rechenzentren werden heutzutage in vielen Fällen nach einem Baukastenprinzip errichtet. Dabei werden vordefinierte Module aus Server- und Netzwerkschränken, Klimatisierung und Stromversorgung geliefert. In vielen Fällen sind standardisierte Module oder eine integrierte Container-Lösung eine praktische und vor allem zeitsparende Option, denn damit ist das künftige Rechenzentrum innerhalb nur weniger Wochen lieferbar. Manchmal ist aber eine individuelle Planung der IT-Infrastruktur unabdingbar, etwa bei der Revitalisierung eines bereits bestehenden oder – im Fall spezieller räumlicher oder thermischer Gegebenheiten – in einem künftigen Rechenzentrum. Hier empfiehlt sich beispielsweise die Erstellung eines genauen 3D-Modells des neuen Rechenzentrums. Dieses 3D-Modell dient dann als Basis für die Schaffung eines Virtual Twins, einem digitalen Zwilling. Darin kann man mittels VR-Brille das Rechenzentrum im Vorfeld bereits begehen und alle individuellen Anforderungen rechtzeitig berücksichtigen. Diese realitätsnahe virtuelle Darstellung ermöglicht eine präzise Planung von Rechenzentrumskapazitäten noch vor dem eigentlichen (Um-)Bau: von den Hardware- und Software-Komponenten über die Stromverteilung bis hin zur Klimatisierung. Die gewonnenen Parameter ermöglichen anschließend auch eine präzise Kalkulation der Baukosten.

Raumverhältnisse rechtzeitig prüfen

Zunächst bereitet die richtige Dimensionierung von Rechenzentren den IT-Planern einiges Kopfzerbrechen. Räumlichkeiten, in denen Rechenzentren untergebracht sind, weisen oft bestimmte räumliche oder bauliche Spezifika auf: Manchmal befinden sich insbesondere bei Indoor-Lösungen tragende Säulen oder Stufen gerade dort, wo man sie nicht in einer herkömmlichen Planungsskizze sehen kann. 3D-Modelle und Virtual Twins können hier helfen, alles im Voraus detailliert zu entwerfen und zu testen. Nachdem ein digitaler Zwilling des künftigen Rechenzentrums erstellt worden ist, kann man etwa – wie bei einem Videospiel – mit dem Joystick durch das Rechenzentrum gehen und alle Komponenten räumlich testen: Racktüren öffnen, Distanzen zu Säulen oder Stufen prüfen und noch vieles mehr. Auch eventuellen räumlichen Engpässen kann man so vorab virtuell begegnen und diese noch in der Planungsphase beseitigen.

Klimatisierung mit digitalen Heatmaps optimieren

Rechenzentren gelten als intensive Energieanlagen. Immer größere Datenmengen und eine stärkere Performance führen dazu, dass der Energieverbrauch weiter ansteigt. Hinzu kommt, dass moderne Rechenzentren immer kompakter gebaut werden. Dies begünstigt wiederum die Hitzeentwicklung – und so entfallen immer mehr Energiekosten auf ihre Kühlung bzw. Klimatisierung. So ist beispielsweise der Stromverbrauch am weltweit größten Internetknoten in Frankfurt am Main in den letzten zehn Jahren um rund 70 Prozent gestiegen. Rechenzentrumsbetreiber und IT-Planer suchen daher bereits seit Längerem nach Möglichkeiten und Maßnahmen, Energieeinsparungen im Betrieb zu erzielen. Und auch energieeffiziente Klimatisierungslösungen sind mittlerweile zu einer Priorität bei der Planung der IT-Infrastruktur geworden.

Auch hier können digitale Lösungen erfolgreich zum Einsatz kommen, etwa digitale Wärmebilder, die mit Hilfe einer Computational Fluid Dynamics-Analyse – kurz CFD – die thermischen Bedingungen im Raum und im Rack genau simulieren. Diese Heatmaps ermitteln genaue Parameter für Temperatur, Druck und Strömungsgeschwindigkeit an jedem Punkt des zu berechnenden Raums. Diese Parameter werden dann in das 3D-Modell des künftigen Rechenzentrums übertragen. So kann man anschließend mittels VR-Brille nicht nur die räumlichen, sondern auch die thermischen Bedingungen im künftigen Rechenzentrum genau prüfen. Das Resultat: ein effektives und vor allem kostensparendes thermisches Design und eine optimale Anordnung aller Komponenten – von Server- und Netzwerkschränken, Stromversorgung bis hin zu Warm- und Kaltgang im Rechenzentrum.

Skalierbarkeit digital besser planen

Räumliche und thermische Bedingungen im Vorfeld genau zu planen und zu testen, kann positive Auswirkungen auf die Skalierbarkeit der Rechenzentren haben. Heutzutage werden Rechenzentren – vor allem in produzierenden Unternehmen – immer flexibler gebaut: Ihre Leistungsfähigkeit soll jederzeit den aktuellen Anforderungen angepasst werden können. Modulare Rechenzentren in Form von Container-Lösungen bieten hier optimale Möglichkeiten in Bezug auf die Skalierbarkeit. Mit digitalen Tools wie dem Virtual Twin kann man bereits von Anfang an die Ressourcen des Rechenzentrums in Hinblick auf spätere Skalierungen planen. Damit sichert man auch eine längerfristige und flexible Funktionsfähigkeit des Rechenzentrums.

Übrigens, modulare Container-Lösungen können auch eine wichtige Rolle beim Business Continuity Management spielen. Krisen wie der Ausbruch der Corona-Pandemie zeigen uns, dass die Bereitstellung nötiger Betriebsmittel manchmal zu einer wahren Herausforderung werden kann. Standardisierte Container-Lösungen für Rechenzentren lassen sich in kurzer Zeit an nahezu jedem beliebigen Ort bereitstellen. So ist jederzeit ein ausfallsfreier Betrieb der IT-Infrastruktur im Unternehmen gewährleistet.

Digital bedeutet integral

Die Planung leistungsfähigerer und flexibler Rechenzentren erfordert heutzutage eine gesamtheitliche Strategie. Für akkreditierte TIER-Designer beziehungsweise Planer von modernen IT-Infrastrukturen sind 3D-Technologie und Virtual Reality wichtige Tools, um den Rechenzentrumsbau integral und aus einer Hand zu bieten. Dabei wird in den meisten Fällen ein „Rund-um-sorglos“-Paket für die Kunden angeboten – dieses umfasst eine ganzheitliche Beratung: von der Konzeptionierung bis zum After Sale Service. Damit unterstützt Digitalisierung, einerseits passgenaue und auf Kundenbedürfnisse zugeschnittene Lösungen zu entwickeln und andererseits, die Planungs- und Ausfallsicherheit des künftigen Rechenzentrums zu gewährleisten.

*Andreas Hajek ist Experte für IT-Infrastruktur bei der Rittal GmbH.


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